×
27.09.2015
216.013.7faf

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УЛУЧШЕНИЯ ПОРОХОВ И ПОРОХ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002564284
Дата охранного документа
27.09.2015
Аннотация: Изобретение относится к азотсодержащим порохам, выделяющим газы с малым средним молекулярным весом, преимущественно водород и воду. Порох содержит связанный азот и мелкодисперсный бор или мелкодисперсные горючие соединения бора при определенном соотношении компонентов. В качестве связанного азота содержит нитроцеллюлозу со степенью нитрации х=2 или нитроглицерин, а в качестве горючего соединения бора - декаборан. К пороху может быть добавлен жидкий тетраборан или газообразный диборан. Изобретения обеспечивают повышение начальной скорости снарядов и пуль не только за счет увеличения энергетики реакции, но и за счет получения выделяющихся газов с малым средним молекулярным весом - водорода и воды. 4 н. и 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к азотсодержащим порохам, выделяющим газы с малым средним молекулярным весом, преимущественно водорода и воды.

Известны пороха разных типов, см., например, Интернет, «википедия».

Скорость пули или снаряда зависит от скорости звука в сжатом газе, который образуется в объеме ствола. В той смеси газов, которая образуется после сгорания большинства порохов, и при той температуре и давлении скорость звука обычно не превышает 2300 м/сек и быстро падает по мере адиабатического расширения пороховых газов. Скорость пуль и снарядов, естественно, еще меньше.

Между тем скорость звука в водороде даже при нормальных температуре и давлении 1330 м/сек. А если еще повысить температуру и давление водорода, то скорость звука возрастет. Например, водород с температурой всего 650°С (это ниже температуры его воспламенения) будет иметь скорость звука 2360 м/сек, и сможет разогнать пулю или снаряд до скорости 2200 м/сек. При температуре и давлении выстрела скорость звука в водороде может достичь 6400 м/сек, что позволит разогнать пулю или снаряд до скоростей порядка 3000-4000 м/сек. Наличие в пороховых газах воды и «тяжелого» углекислого газа, конечно, не позволяет достичь таких показателей. Но тем не менее даже с данным порохом можно достичь скоростей снарядов и пуль около 3000 м/сек.

Большинство порохов содержат связанный азот, который при взрыве выделяется и в свободном виде. Его можно заставить экзотермически реагировать с цель повышения тепловыделения реакции с мелкодисперсным (менее 10 мкм, желательно, наноразмеров) бором.

На этом и основана идея данного изобретения. Задача и технический результат изобретения - повышение начальной скорости снарядов и пуль. Не только за счет повышения энергетики реакции, но и за счет получения выделяющихся газов с малым средним молекулярным весом - водорода и воды. Свободный азот и, особенно, «тяжелый» CO2 нежелательны.

СПОСОБ. То есть суть изобретения в том, что к азотосодержащим порохам добавляется мелкодисперсный бор или его горючие соединения, желательно - с водородом, а реакция организуется так, чтобы выделялся преимущественно водород.

Упомянутыми соединениями могут быть бораны (гидриды бора), боргидриды, бориды, карбид бора.

Естественно, что добавка бора к азоту составляет 1:1 по соотношению молекул, +-20%. Например, в любой порох добавляется мелкодисперсный бор. При температуре 800-1200°С происходит реакция с азотом с образованием нитрида бора:

То есть на единицу добавленного бора получается добавочное тепловыделение 23,37 кдж/г. Такая добавка улучшит тепловыделение любого пороха.

Реакция образования нитрида бора лучше идет в присутствии восстановителей - угля, сажи, графита, графена, водорода. В реакции \2\ происходит выделение углерода, поэтому в добавочных количествах восстановителя она не нуждается, в других случаях рекомендуется добавлять мелкодисперсного угля, графита, сажи или графена в количестве 0,0001-1% (оптимально 0,01-0,1%). Присутствие водорода в продуктах реакции уменьшает или даже исключает потребность в углероде.

Возможна добавка не бора, а его реакционно-активных соединений, например жидкого тетраборана (в боеприпасах с герметичной гильзой), или твердого тетраборана. Гильза или картуз в любом случае желательны герметичные, или же они должны храниться в герметичной упаковке вплоть до выстрела, так как бораны очень реакционноспособны. Производство таких боеприпасов желательно вести в азоте или в охлажденном осушенном воздухе.

ПОРОХ. Большинство порохов содержит два основных компонента - пироксилин или коллоксилин (нитроцеллюлоза разной степени нитрации), и нитроглицерин. Данный порох по сравнению с исходным отличается тем, что выполнен по вышеописанному способу, то есть содержит мелкодисперсный бор или его горючие соединения. Рассмотрим, как добавка бора, а лучше - его гидридов (боранов), улучшит показатели пороха. Например, рассмотрим реакцию нитроцеллюлозы с бором:

Показана примерная основная реакция вариативной реакции разложения нитроцеллюлозы. Соотношение компонентов: нитроцеллюлозы (со степенью нитрации х=2) - 92,10%, бора - 7,90%, все +-5%. При этом добавка бора составляет 8,57% от количества нитроцеллюлозы (здесь и далее проценты массовые). Более интересна добавка декаборана, т.к. он содержит водород:

Реакция также примерная, тем более, что в нее добавляется свободный водород. Соотношение компонентов: нитроцеллюлозы (со степенью нитрации х=2) - 91,38%, декаборана - 8,62%, все +-5%. При этом добавка декаборана составляет 9,43% от количества нитроцеллюлозы.

Реакция между нитроглицерином и бором выглядит так:

Соотношение компонентов: нитроглицерина - 87,50%, бора - 12,50%, все +-5%. При этом добавка бора составляет 14,28% от количества нитроглицерина. Более интересна добавка декаборана, т.к. он содержит водород:

В продуктах реакции указаны свободный кислород и свободный водород, это подразумевает, что этот кислород мог до этого полностью или частично израсходоваться в реакции с продуктами разложения нитроцеллюлозы (реакции /2/ и /3/).

Соотношение компонентов: нитроглицерина - 86,42%, декаборана - 13,58%, все +-5%. При этом добавка бора составляет 15,71% от количества нитроглицерина.

Как видим, добавка бора, а особенно - боранов, повышает энергетику пороха и повышает скорость звука в пороховых газах. В случае применения герметичных гильз или картузов возможно применение жидкого тетраборана или газообразного диборана. Результат будет еще долее положительным. При этом количество боранов по отношению к исходному количеству пороха зависит от типа пороха и типа борана, и колеблется в пределах 5-40%.

Избыточное по сравнению с указанным способом количество боранов и других гидридов не навредит пороху, так как они будут термически разлагаться с выделением водорода, а некоторые гидриды - с положительной энтальпией образования, например, диборан, будут выделять еще и тепло.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 311.
10.01.2013
№216.012.1827

Шасси для посадки при боковом ветре (варианты)

Изобретение относится к авиации и касается посадки самолетов при боковом ветре. Стойки шасси содержат механизм уменьшения и/или увеличения высоты стоек в выпущенном положении, а для неубирающегося шасси - в основном положении. Стойки шасси также могут содержать механизм наклона фюзеляжа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471675
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.19ce

Осколочный боеприпас староверова (варианты) и устройство для его применения (варианты)

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к осколочным и осколочно-фугасным боеприпасам. Осколочный боеприпас содержит заряд взрывчатого вещества (ВВ) и осколкообразующую рубашку. Боеприпас закреплен на подшипниках на валу и имеет наклонные аэродинамические поверхности и/или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472098
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.02.2013
№216.012.2400

Способ форсажа турбодвигателя и двигатель для его реализации (варианты)

Способ форсажа турбодвигателя заключается в подаче в камеру сгорания и/или перед компрессором и/или в ступень компрессора горючей жидкости или газа в количестве, обеспечивающем полное сгорание части их и охлаждение образовавшихся газов путем испарения излишков горючей жидкости или газа. При...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474718
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c0e

Легкогазовое орудие староверова (варианты)

Изобретение относится к области артиллерии. Легкогазовое орудие выполнено в двух вариантах. По первому варианту легкогазовое орудие содержит ствол, затвор, снаряд и заряд зернистого пороха или пористую пороховую шашку, или жидкое метательное взрывчатое вещество. Орудие имеет герметичный затвор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476805
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c15

Вращающийся осколочный заряд повышенной эффективности (варианты)

Изобретение относится к осколочно-фугасным боеприпасам, в частности к вращающимся осколочным зарядам повышенной эффективности. Вращающийся осколочный заряд содержит два или несколько слоев готовых осколков или осколкообразующих рубашек и заряд взрывчатого вещества. В первом варианте исполнения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476812
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c16

Осколочный заряд повышенной эффективности (варианты)

Изобретение относится к осколочным боеприпасам, в частности к осколочным зарядам повышенной эффективности. Осколочный заряд содержит взрывчатку, взрыватель и осколкообразующую рубашку. В первом варианте исполнения заряда рубашка выполнена из двух слоев с продольными и кольцевыми насечками или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476813
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c17

Заряд (варианты)

Изобретение относится к взрывным боеприпасам, в частности к осколочным зарядам. Заряд содержит взрывчатку и взрыватель. В первом варианте исполнения заряда вокруг взрывчатки компактно уложена кольцевая цепь или трос. Во втором варианте исполнения вокруг взрывчатки компактно уложена цепь или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476814
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2e7f

Орудие староверова (варианты)

Изобретение относится к области артиллерии, преимущественно дальнобойной. Орудие выполнено в четырех вариантах. По первому варианту орудие содержит ствол, заряд и снаряд. Между зарядом и снарядом имеется сужение канала в форме реактивного сопла, состоящего из конфузора и диффузора. По второму...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477434
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2e80

Легкогазовое орудие староверова - 2

Изобретение относится к области артиллерии и к огнестрельному оружию - к снайперским винтовкам. Легкогазовое орудие содержит ствол, затвор, снаряд и заряд зернистого пороха или пористую пороховую шашку, или жидкое метательное взрывчатое вещество. В зарядной каморе кроме метательного взрывчатого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477435
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.04.2013
№216.012.3622

Ручной зажимающий инструмент (варианты)

Изобретение относится к ручным зажимающим инструментам. Инструмент содержит два одноплечих рычага на общей оси, на концах которых имеются рабочие губки. На первом рычаге имеется дугообразная зубчатая рейка, проходящая сквозь, или рейки, проходящие по бокам второго рычага, а на втором рычаге...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479411
Дата охранного документа: 20.04.2013
Показаны записи 1-10 из 311.
10.01.2013
№216.012.1827

Шасси для посадки при боковом ветре (варианты)

Изобретение относится к авиации и касается посадки самолетов при боковом ветре. Стойки шасси содержат механизм уменьшения и/или увеличения высоты стоек в выпущенном положении, а для неубирающегося шасси - в основном положении. Стойки шасси также могут содержать механизм наклона фюзеляжа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471675
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.19ce

Осколочный боеприпас староверова (варианты) и устройство для его применения (варианты)

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к осколочным и осколочно-фугасным боеприпасам. Осколочный боеприпас содержит заряд взрывчатого вещества (ВВ) и осколкообразующую рубашку. Боеприпас закреплен на подшипниках на валу и имеет наклонные аэродинамические поверхности и/или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472098
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.02.2013
№216.012.2400

Способ форсажа турбодвигателя и двигатель для его реализации (варианты)

Способ форсажа турбодвигателя заключается в подаче в камеру сгорания и/или перед компрессором и/или в ступень компрессора горючей жидкости или газа в количестве, обеспечивающем полное сгорание части их и охлаждение образовавшихся газов путем испарения излишков горючей жидкости или газа. При...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474718
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c0e

Легкогазовое орудие староверова (варианты)

Изобретение относится к области артиллерии. Легкогазовое орудие выполнено в двух вариантах. По первому варианту легкогазовое орудие содержит ствол, затвор, снаряд и заряд зернистого пороха или пористую пороховую шашку, или жидкое метательное взрывчатое вещество. Орудие имеет герметичный затвор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476805
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c15

Вращающийся осколочный заряд повышенной эффективности (варианты)

Изобретение относится к осколочно-фугасным боеприпасам, в частности к вращающимся осколочным зарядам повышенной эффективности. Вращающийся осколочный заряд содержит два или несколько слоев готовых осколков или осколкообразующих рубашек и заряд взрывчатого вещества. В первом варианте исполнения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476812
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c16

Осколочный заряд повышенной эффективности (варианты)

Изобретение относится к осколочным боеприпасам, в частности к осколочным зарядам повышенной эффективности. Осколочный заряд содержит взрывчатку, взрыватель и осколкообразующую рубашку. В первом варианте исполнения заряда рубашка выполнена из двух слоев с продольными и кольцевыми насечками или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476813
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c17

Заряд (варианты)

Изобретение относится к взрывным боеприпасам, в частности к осколочным зарядам. Заряд содержит взрывчатку и взрыватель. В первом варианте исполнения заряда вокруг взрывчатки компактно уложена кольцевая цепь или трос. Во втором варианте исполнения вокруг взрывчатки компактно уложена цепь или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476814
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2e7f

Орудие староверова (варианты)

Изобретение относится к области артиллерии, преимущественно дальнобойной. Орудие выполнено в четырех вариантах. По первому варианту орудие содержит ствол, заряд и снаряд. Между зарядом и снарядом имеется сужение канала в форме реактивного сопла, состоящего из конфузора и диффузора. По второму...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477434
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2e80

Легкогазовое орудие староверова - 2

Изобретение относится к области артиллерии и к огнестрельному оружию - к снайперским винтовкам. Легкогазовое орудие содержит ствол, затвор, снаряд и заряд зернистого пороха или пористую пороховую шашку, или жидкое метательное взрывчатое вещество. В зарядной каморе кроме метательного взрывчатого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477435
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.04.2013
№216.012.3622

Ручной зажимающий инструмент (варианты)

Изобретение относится к ручным зажимающим инструментам. Инструмент содержит два одноплечих рычага на общей оси, на концах которых имеются рабочие губки. На первом рычаге имеется дугообразная зубчатая рейка, проходящая сквозь, или рейки, проходящие по бокам второго рычага, а на втором рычаге...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479411
Дата охранного документа: 20.04.2013
+ добавить свой РИД